KR19980044682A - 자동차용 엔진의 피스톤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더의 내벽과 접촉되어 상,하로 왕복운동되는 자동차용 엔진의 피스톤에 관한 것으로서, 특히 실린더 벽과의 마찰로 인한 엔진의 출력 저하를 방지하고자 한다. 또한, 피스톤의 행정거리가 길어, 엔진의 구동력이 손실되고 진동이 발생되는 문제점을 해소하고자 한다. 이를 위하여, 본 발명의 피스톤 3개의 원형 플레이트(6, 7, 8)로 구성되어, 그 플레이트의 테두리만이 실린더의 벽과 접촉 및 마찰되도록 구성된다. 또한, 상기 플레이트의 사이 공간에는 스프링(9)과 유체(10)가 선택적으로 설치 및 주입된다. 이러한 구성에 따라, 스프링과 유체를 개재하여 형성된 플레이트상의 피스톤은 전체 길이가 길어지는 대신 마찰 면적이 축소되므로서, 전체의 행정거리가 줄어 진동이 감소되고, 마찰 손실이 줄어 엔진의 출력이 향상된다.

Description

자동차용 엔진의 피스톤

본 발명은 실린더의 내벽과 접촉되어 상,하로 왕복운동되는 자동차용 엔진의 피스톤에 관한 것으로서, 특히 실린더와의 마찰에 의한 엔진의 구동력 손실을 방지하기 위한 것이다.

주지된 바와 같이, 자동차의 엔진은 연료와 공기가 혼합된 혼합기가 연소실로 흡입되어 연소되므로서, 구동력을 얻는 대표적인 내연기관이다.

이와 같은 자동차 엔진은 도 1에 잘 도시된 바와 같이, 연소실(1)로 흡입된 혼합기의 폭발에 의해 실린더(2)내에서 피스톤(3)이 상,하 방향으로 왕복운동되고, 그 피스톤(3)에 연동되는 커넥팅로드(4)가 크랭크기구를 회전시키므로서 동력을 얻게 된다.

한편, 피스톤(3)의 헤드부에는 실린더(2) 내벽과의 기밀을 유지하여 혼합기의 누출을 방지하기 위한 수단으로서, 2개의 압축링과 1개의 오일링을 포함하는 피스톤 링(5)이 설치된다.

상술한 종래 기술의 자동차 엔진에 있어서, 피스톤은 연소실의 폭발 압력에 의해 극히 빠른 속도로 실린더를 따라 상,하로 왕복운동되기 때문에, 그 피스톤과 실린더의 접촉부에서 커다란 마찰이 발생되고 있다.

이러한 마찰은 엔진의 출력을 저하시키는 바, 종래에는 윤활 오일과 피스톤 링을 통하여 마찰력을 감소시키고 있으나, 그 효과가 미약한 실정이다.

또한, 종래의 피스톤은 상사점과 하사점간의 거리 즉, 행정거리가 길어 구동력의 손실이 크고, 진동이 많이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 안출된 것으로서, 피스톤과 실린더 내벽과의 마찰 면적을 축소하여 엔진의 출력이 향상되도록 하고, 그 피스톤의 행정거리가 축소되어 엔진의 진동이 감소될 수 있도록 한다.

도 1은 일반적인 자동차 엔진을 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 자동차용 엔진의 피스톤을 보인 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

2-실린더4-커넥팅로드

6-어퍼 플레이트7-로어 플레이트

8-미들 플레이트9-스프링

10-유체

상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 피스톤은 실린더 벽과의 마찰 손실을 줄이기 위해, 3개의 원형 플레이트로 구성되며, 그 플레이트의 테두리만이 실린더의 벽과 접촉 및 마찰되도록 한 기술적 구성으로 이루어진다.

또한, 본 발명의 피스톤은 행정거리를 줄이기 위해, 상기 플레이트의 사이 공간에, 스프링과 유체를 선택적으로 설치 및 주입한다.

이러한 구성에 따라, 스프링과 유체를 개재하여 형성된 플레이트상의 피스톤은 전체 길이가 길어지는 대신 마찰 면적이 축소되므로서, 전체의 행정거리가 줄어 진동이 감소되고, 마찰 손실이 줄어 엔진의 출력이 향상된다.

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

[실시예]

도 2는 실시예에 관련된 자동차용 엔진 특히, 피스톤의 구조를 상세하게 도시한 단면도이다.

본 실시예를 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용된 도면과 동일한 본 실시예의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있으며, 설명의 명료성을 위해 다시 설명하지 않는다.

도면에서의 설명 부호 (1)은 연소실, (2)는 실린더, (4)는 커넥팅로드를 지칭한다.

여기서, 본 실시예의 피스톤은 실린더 벽과의 마찰 손실을 최소로 하기 위해, 3개의 원형 플레이트(6, 7, 8)로 구성되며, 그 플레이트의 테두리만이 실린더(2)의 벽과 접촉 및 마찰되도록 구성된다.

보다 구체적으로, 본 실시예의 피스톤은 연소실(1)의 저면을 형성하는 어퍼 플레이트(6)와, 커넥팅로드(4)가 결합되는 로어 플레이트(7)와, 상기 어퍼 플레이트(6)와 로어 플레이트(7)의 사이에 배치되는 미들 플레이트(8)를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 실시예의 피스톤은 행정거리를 축소하기 위해, 어퍼 플레이트(6)와 미들 플레이트(8)의 사이에 스프링(9)이 설치되고, 미들 플레이트(8)와 로어 플레이트(7)의 사이에 유체(10)가 주입되어 밀봉된 구조로 이루어진다.

여기서, 상기한 스프링(9)은 연소실(1)의 폭발 압력을 받아 미들 플레이트(8)로 전달하기 위해, 고강성의 스프링으로 형성된다. 또한, 유체는 미들 플레이트(8)로 전달된 구동력을 받아 유압을 발생시키므로서, 커넥팅로드(4)를 구동시키게 된다.

한편, 도면에서의 미설명 부호 (11)은 어퍼 플레이트(6)에 형성된 어퍼스토퍼, 미설명 부호 (12)는 로어 플레이트(7)에 형성된 로어 스토퍼를 지칭한다.

이상에서 설명된 구성에 의거하여, 본 실시예의 피스톤은 스프링(9)과 유체(10)로 인해 그 전체 길이가 실제적으로 증가되고, 행정거리가 축소된다.

또한, 본 실시예의 피스톤은 실린더(2) 벽과 접촉되는 2개의 플레이트(3)로 인해, 마찰 손실이 줄어들고 엔진의 출력이 향상된다.

미들 플레이트(8)와 로어 플레이트(7)의 사이에 주입된 유체는 윤활 작용을 하게 되므로서, 별도의 윤활장치가 제거된다. 또한, 종래의 피스톤 링을 제거할 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 본 실시예의 피스톤은 3개의 플레이트(6, 7, 8)의 사이에 배치되는 스프링(9) 및 유체(10)의 상,하 위치를 반대로 형성할 수 있다.

또한, 3개의 플레이트(6, 7, 8)의 사이 공간 모두에 스프링(9)을 설치할 수도 있으며, 반대로 유체(10)만을 주입할 수도 있다.

이상에서 설명된 실시예를 통하여, 본 발명에 의한 자동차용 엔진의 피스톤은 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하게 됨을 알 수 있다.

즉, 본 발명에 의하면 피스톤과 실린더 벽의 마찰 손실이 줄어 들고, 엔진의 출력이 향상되는 효과를 얻게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 피스톤의 행정거리가 축소되고, 진동이 감소되는 효과를 얻게 된다.

아울러, 본 발명은 피스톤의 경량화, 연비의 향상을 실현할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없어 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 실린더 내벽에 기밀을 유지하도록 설치하고, 연소실의 폭발 압력을 받아 상,하로 왕복운동되면서 커넥팅로드를 통해 크랭크기구를 회전시키는 자동차용 엔진의 피스톤에 있어서, 상기 연소실의 저면을 형성하는 어퍼 플레이트와, 상기 커텍팅로드가 결합되는 로어 플레이트와, 상기 어퍼 플레이트와 로어 플레이트의 사이에 배치되는 미들 플레이트와, 상기 어퍼 플레이트와 미들 플레이트의 사이에 설치되는 스프링과, 상기 미들 플레이트와 로어 플레이트의 사이에 주입된 유체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 피스톤.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 어퍼 플레이트와 미들 플레이트의 사이에는 유체가 주입되고, 상기 미들 플레이트와 로어 플레이트의 사이에는 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 피스톤.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 미들 플레이트와 로어 플레이트의 사이에는 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 피스톤.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 어퍼 플레이트와 미들 플레이트의 사이에는 유체가 주입된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진의 피스톤.